Uso de genes alternativos en trigo para incrementar el rendimiento
La introducción de genes de enanismo insensibles a las giberelinas en el cultivo de trigo ha permitido en el pasado evitar su vuelco incrementando no solo el rendimiento cosechable sino también el potencial Sin embargo, la introducción de dichos genes produjo una disminución en el peso de los granos compensando parte de las ganancias en el rendimiento potencial. Investigadores de la cátedra de Cerealicultura analizan otras posibilidades para incrementar el rendimiento en trigo a partir del uso de genes alternativos.
El principal objetivo del uso de reguladores de crecimiento en cereales de invierno ha sido a evitar el vuelco del cultivo a través de la reducción en la altura del tallo. Esta medida trajo aparejado otros beneficios como un aumento en el rendimiento, debido a una mayor proporción de grano cosechable y, como efecto colateral, una partición más favorable de biomasa hacia las espigas.
La disminución genética de la altura de la planta ha sido mediada fundamentalmente por la introgresión de genes de enanismo, cuya utilización se ha generalizado en el mundo. En Argentina, al igual que en Australia, México e India, entre otros países, más del 95 por ciento de las variedades comerciales de trigo portan alguno de los alelos Rht1 o Rht2 insensibles a las giberelinas. Sin embargo, el efecto positivo de estos genes sobre el número de destinos reproductivos fue parcialmente compensado por una reducción en el peso promedio de los granos, estableciendo una asociación negativa observada entre el número y el peso de los granos. La causa de esta situación podría estar asociada a la incapacidad de los genes Rht1 y Rht2 de responder a las giberelinas endógenas restringiendo el tamaño potencial de los granos más allá de cualquier efecto secundario asociado a la disponibilidad de asimilados.
Estas observaciones plantean la necesidad de identificar nuevos genes alternativos que permitan incrementar la fertilidad de las espigas, manteniendo la altura óptima de la planta donde se maximizan los rendimientos de trigo (entre 70 y 100 cm), y evitar la reducción del tamaño potencial de los granos que producen los genes tradicionalmente usados.
Estudios recientes sobre la introducción de fragmentos de cromosoma de agropiro en el germoplasma de trigo, que tenían como objetivo original generar resistencia a roya, mostraron como consecuencia indirecta ventajas comparativas en el rendimiento. Elucidar los mecanismos fisiológicos involucrados en esta mejora, hasta ahora desconocidos, significaría un aporte fundamental para establecer si los mismos pueden expresarse en diferentes ambientes o sólo bajo condiciones particulares.
Experimentos
Se realizan en parcelas de 5 m2 sin limitaciones de agua y nutrientes y libre de plagas y enfermedades. A lo largo de la ontogenia del cultivo se miden los distintos estados fenológicos. Se realiza un seguimiento de la biomasa de la espiga y del resto de los órganos vegetativos del vástago principal entre los estadios de espiguilla terminal y antesis en cinco plantas elegidas al azar dentro de cada parcela.
En la Facultad de Agronomía, investigadores de la cátedra de Cerealicultura están desarrollando un proyecto que permitiría identificar los atributos fisiológicos favorables para incrementar el número y peso de los granos a partir de la introducción de genes noveles en trigo (Triticum aestivum) Sus objetivos son observar los mecanismos fisiológicos del establecimiento de los granos a través del estudio de la dinámica de la evolución floral asociada a la introgresión de un fragmento de cromosoma de Agropiron elongatum (LR 19) y analizar el incremento en el peso potencial de los granos como consecuencia de la sustitución de los genes Rht1 y Rht2 insensibles a las giberelinas por los genes Rht8 sensibles a esta hormona.
Los investigadores se proponen comprobar si la incorporación de segmentos de cromosomas de Agropiron elongatum (LR 19) dentro del fondo génico de trigo aumentará la partición de carbono y nitrógeno hacia las espigas, permitiendo que una mayor proporción de primordios de flores alcancen el estado de flor fértil acrecentando el número de granos por espiga; y también si la introgresión de genes de enanismo que confieren sensibilidad a la aplicación de giberelinas producirá una reducción de altura similar a la ejercida por los genes insensibles a las giberelinas, sin que se afecte el peso potencial de los granos debido a su capacidad para utilizar giberelinas endógenas.
Los resultados obtenidos contribuirán a un mejor entendimiento de la generación de los componentes más importantes del rendimiento como son el número y el peso de los granos cuando se ingresan nuevos genes alternativos en trigo. También permitirá comprender los funcionamientos que intervienen en las potenciales ventajas sobre la fertilidad de las espigas y de esa manera establecer la posibilidad de introducir dichos genes en cultivares comerciales nacionales de buen comportamiento a factores bióticos y abióticos para lograr un aumento en el rendimiento potencial.
Proyecto de Investigación UBACyT
- Utilización de reguladores de crecimiento en trigo (Triticum Aestivum L) y cebada (Hordeum Vulgare): Impacto sobre el rendimiento potencial y la calidad.
Director: Dr. Daniel Miralles
Equipo de investigación: Ings. Agrs. Fernanda Dreccer, Gustavo Slafer, Inés García de Salamone, Sebastián Arisnabarreta, y Mariana Kandus
